Vsako sekundo na zemlji izhlapi 14 milijonov kubičnih metrov vode, predvsem iz oceanov. Ta voda se kot dež vrne na zemljo, ter s tem ustvarijo zaključen krog potovanja vode v naravi.

Padavine ne padajo le na gladine morij in oceanov, temveč tudi na kopno. Evropa leži povprečno tristo metrov nad morjem, Severna Amerika 700 metrov, Azija pa celo 940 metrov. Glede na količine vode tako dobimo veliko potencialne energije, ki jo je moč izkoristiti tam, kjer stojijo hidroelektrarne.

Hidroelektrarna, ali vodna elektrarna pridobiva električno energijo s pomočjo vode. Energijo vode človek izkorišča že tisočletja – najprej v mlinih, nato pa še v žagah na vodni pogon.




 

Elektrarne, mlini in žage izrabljajo potencialno energijo vode – ta bi se sicer izrabila v potovanju vode z višin do izlivov v morja. Da se lahko potencialna energija vode učinkovito izrabi, so že mlini in žage imeli zgrajene manjše jezove, elektrarne pa potrebujejo večje zajezitve rečne struge z jezovi, oziroma pregradami, za katerimi nastane jezero oziroma akumulacija. Jez hidroelektrarne služi tudi kot regulator poplavam. Elektrarne ne morejo shraniti električne energije kot take, zato voda v akumulacijskem jezeru predstavlja shranjeno, a še ne pridobljeno električno energijo.

Potencialna energija se pretvori v mehansko delo, v gibanje vodnih koles v mlinih in žagah, oziroma turbin v hidroelektrarnah. Vodna kolesa so najprej poganjala mline in žage, njihove naslednice turbine pa z velikim izkoristkom moči vode (skoraj 90%) poganjajo generatorje. Generator mehansko energijo vrtenja pretvori v električno energijo. Električno energijo nato transformatorji pretvorijo na visoko napetost, ki omogoča prenos preko večjih razdalj.